گوگل برای تحقق رویای پردازش ابری در فضا، ماهواره آزمایشی MVP را آماده کرده است. این ماهواره قرار است ماه آینده با موشک فالکون ۹ شرکت اسپیس‌ایکس از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا پرتاب شود. هدف از این ماموریت، بررسی امکان استفاده از ماهواره‌های مجهز به تراشه‌های هوش مصنوعی به عنوان زیرساخت‌های پردازشی است.
سخت‌افزار MVP؛ سروری در مدار
ماهواره MVP در واقع یک دیتاسنتر کامل نیست، بلکه سکویی برای آزمایش چهار واحد پردازش تنسور (TPU) گوگل است. مجموع توان پردازشی این تراشه‌ها تقریباً با یک سرور استاندارد در دیتاسنترهای زمینی برابری می‌کند. برای تامین انرژی مورد نیاز این سخت‌افزارها، پنل‌های خورشیدی ماهواره حدود یک کیلووات برق تولید می‌کنند تا تراشه‌ها بتوانند پردازش‌های کوتاه هوش مصنوعی را انجام دهند.
جنگ با تابش و تغییر بیت‌ها
یکی از بزرگ‌ترین موانع پردازش در فضا، تابش‌های کیهانی است. این تابش‌ها می‌توانند باعث پدیده‌ای به نام «تغییر بیت» (Bit Flip) شوند؛ وضعیتی که در آن مقادیر ذخیره‌شده در حافظه از صفر به یک یا برعکس تغییر می‌کنند و در نتیجه خطاهای نرم‌افزاری یا محاسباتی رخ می‌دهد.
گوگل برای پیش‌بینی این اتفاق، تراشه‌های خود را در آزمایشگاه هسته‌ای «کراکر» در کالیفرنیا مورد آزمایش قرار داد. در این محیط، سخت‌افزارها در معرض تابشی قرار گرفتند که معادل پنج سال حضور در فضای واقعی بود. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که راه‌اندازی مجدد (Reboot) تراشه‌ها معمولاً می‌تواند خطاهای ناشی از تابش را برطرف کند.
مدیریت حرارتی در خلأ
در فضا به دلیل نبود هوا، فن‌های خنک‌کننده کاربردی ندارند و دفع گرمای تولید شده توسط تراشه‌های هوش مصنوعی به چالشی جدی تبدیل می‌شود. گوگل برای حل این مشکل، سامانه‌ای طراحی کرده است که گرما را از تراشه‌ها به لایه‌های مواد رسانای حرارتی منتقل کرده و سپس از طریق یک رادیاتور به فضای بیرونی دفع می‌کند.
به دلیل محدودیت‌های خنک‌کاری، پردازنده‌ها نمی‌توانند به‌طور مداوم فعال باشند. چرخه کاری این سیستم به شرح زیر است:
- پردازنده‌ها حدود ۱۵ دقیقه فعال می‌مانند و درخواست‌های کوتاه مربوط به مدل هوش مصنوعی «جمینای» را پردازش می‌کنند.
- پس از این بازه، سیستم برای خنک شدن به‌طور کامل خاموش می‌شود.
- تکرار این چرخه تا زمان رسیدن به دمای مطلوب ادامه می‌یابد.
علاوه بر این موارد، گوگل آزمایش‌های لرزش را نیز برای اطمینان از سلامت سخت‌افزارها در هنگام پرتاب انجام داده است.